Historia de la Biología

Los primeros conocimientos biológicos datan de la época prehistórica. Dada su condición de cazador y recolector, el hombre primitivo debió conocer diferentes tipos de animales y plantas, sobre los que fue necesario estudiar el comportamiento de los primeros, así como los períodos de fructificación de las segundas.


Primeros registros biológicos

Se han encontrado testimonios escritos de que los babilonios de la época de Hamurabi, aproximadamente 1.800 años antes de la era cristiana, ya conocían la diferenciación sexual de las palmeras datileras. Se han encontrado también en papiros bajo relieves descripciones anatómicas y del cuerpo humano, así como estudios sobre los tejidos de las plantas de cultivo. Los antiguos egipcios disponían, asimismo, de conocimientos sobre plantas y aceites vegetales que aplicaban a las técnicas de embalsamamiento.

Grecia y Roma. En el siglo VI a.C. se produjo un salto cualitativo en los avances de todas las ramas del saber con el florecimiento de la cultura clásica. Por medio de la observación y de la deducción, los filósofos griegos intentaron acceder al conocimiento del mundo y de las leyes que lo rigen, en una actitud que constituye el origen de la ciencia occidental. En algunos de los sistemas globales que fueron ideados se percibía ya una actitud evolucionista, puesto que sostenían que los seres vivos se habían formado a partir de materia inanimada. Para Tales de Mileto, por ejemplo, los seres vivos se habían formado por la condensación del agua. Su discípulo Anaximandro sostenía que los peces habían sido los primeros seres vivos (formados a partir del barro) y que al abandonar el agua habían comenzado a desarrollarse los demás animales. En la isla de Cos, donde se había creado una importante escuela médica, vivió en el siglo V a.C. Hipócrates, a quien se considera fundador de la medicina occidental.

Biología moderna

Por la influencia que sus ideas ejercieron posteriormente en Europa, tuvo especial importancia el filósofo Aristóteles, que vivió en el siglo IV a.C. De su obra destaca la creación del primer sistema de clasificación de los animales y la teoría sobre la adaptación estructural y funcional de los seres vivos al medio en el que habitan.

Teofrasto, discípulo de Aristóteles, estudió el mundo de las plantas desde diversos puntos de vista y fue considerado el fundador de la anatomía vegetal, dado que analizó con precisión la estructura de los diversos tejidos, estableció su nomenclatura y analizó los fenómenos de la polinización y del desarrollo de las semillas, con lo que sentó las bases de la embriología botánica.

A la caída del imperio de Alejandro, el foco cultural se trasladó a Alejandría, en Egipto, donde destacaron Erasístrato, que efectuó estudios sobre el sistema circulatorio, y Herófilo, que describió el sistema nervioso.

En la época romana vivieron Dioscórides, que escribió un tratado sobre hierbas medicinales cuya influencia perduraría durante todo el medievo; Plinio el Viejo, cuya Historia Natural se convirtió en obra de consulta durante los siglos posteriores, y Galeno, cuya obra constituyó el fundamento teórico de la práctica médica durante los siglos posteriores.

Biología en la Edad Media

Con la recesión de la cultura clásica correspondió al mundo árabe la recuperación de un legado de conocimientos que posteriormente se reintrodujo en Europa por medio de traducciones del árabe al latín. Entre los científicos árabes de esta época destacan Yahiz, que vivió en el siglo IX y elaboró uno de los primeros tratados de zoología, el Libro de los animales, y Avicena (Ibn Sina), quien en el siglo XI escribió el Canon de medicina, paradigma de la ciencia biológica medieval.

Durante los siglos XII y XIII se reactivó la cultura europea y se fundaron escuelas y universidades. Surgieron figuras como la de san Alberto Magno, que escribió tratados sobre animales y plantas basados en los escritos de Aristóteles, y Roger Bacon, que realizó estudios sobre casi todas las ramas del saber de su tiempo. A partir del siglo XIV comenzaron a practicarse disecciones de cadáveres, lo que supuso un gran avance de la anatomía.

Biología en el Renacimiento

Durante el siglo XV se produjo un nuevo impulso en el estudio de la ciencia y su propagación se vio favorecida por la invención de la imprenta. En el campo de la anatomía, Andreas Vesalius realizó una serie de estudios basados en disecciones a partir de las cuales se desarrolló un nuevo grado de conocimiento del cuerpo humano. Sus estudios anatómicos se incluyen en su obra De humani corporis fabrica libri septem (1543; Siete libros sobre la estructura del cuerpo humano). En el campo de la fisiología, Miguel Servet comenzó el estudio de la circulación sanguínea, que sería completado en el siglo XVII por William Harvey.

En esta época se escribieron diversos tratados de zoología y se describieron la flora y la fauna de las más lejanas regiones. En el gran desarrollo de la botánica influyó en buena medida la confección de herbarios, a los que se incorporaban las plantas aportadas por viajeros o expediciones científicas. Asimismo, se crearon jardines botánicos, generalmente ligados a universidades, como los de Pisa, Bolonia, Oxford o París.

Expansión de la Biología

En el siglo XVIII se establecieron numerosas sociedades científicas como la Royal Society británica o la Academia de Ciencias francesa. Junto a ellas aparecen las primeras revistas científicas. En las discusiones que enfrentaban a los miembros de estas instituciones se hacía referencia con frecuencia a un instrumento que abriría nuevas puertas al conocimiento biológico, el microscopio. El italiano Marcello Malpighi examinó con su ayuda gran cantidad de tejidos animales y vegetales. En 1665, Robert Hooke descubrió la estructura celular y utilizó por vez primera la palabra célula. Los primeros microorganismos, denominados en origen animálculos, fueron encontrados por el holandés Antonie van Leeuwenhoek en infusiones que él mismo había preparado.

El microscopio permitió también confirmar la existencia de espermatozoides en el líquido seminal. Este último descubrimiento dio lugar a la escuela animalculista, que junto con la ovista fueron las dos tendencias en las que se diferenciaba la teoría conocida como preformación. Los preformistas sostenían que en las células sexuales (en el espermatozoide los animalculistas y en el óvulo los ovistas) existía una de las plantas. Además de las cuestiones que dividían a los biólogos en animalculistas y ovistas, y en vitalistas y mecanicistas, otro gran motivo de controversia era el de la generación espontánea. El debate se centraba en torno a la posibilidad de que algunos organismos surgieran de la materia inanimada. Otros dos microscopistas, el inglés John Turberville Needham y el italiano Lazzaro Spallanzani, terciaron en la disputa. Ambos aislaron y calentaron infusiones, pero obtuvieron resultados contrapuestos, por lo que habría que esperar al siglo XIX para que Louis Pasteur demostrara taxativamente la imposibilidad de la generación espontánea.

Durante el siglo XVIII se realizaron nuevos estudios químicos relacionados con la biología. Antoine-Laurent Lavoisier estudió el papel desempeñado por el oxígeno en la respiración animal y la utilización del dióxido de carbono por las plantas. La importancia que la luz del Sol tenía para los procesos vitales del mundo vegetal fue descubierta por el holandés Jan Ingenhousz, descubridor de la fotosíntesis; el suizo Nicolas-Théodore de Saussure, que estableció gran parte de los principios de la fisiología vegetal, y el también suizo Jean Senebier, que observó la liberación de oxígeno por las plantas.

En el mismo siglo vivió el sueco Carl von Linné, conocido como Linneo, que utilizó el sistema binomial para designar a todas las plantas y animales catalogados en su obra Systema naturae (1735). En ella agrupaba a las diferentes especies en géneros, familias, órdenes y clases, sucesivamente, y se basaba en la similitud de ciertas características por él escogidas, concretamente la forma de la flor de las plantas o la forma y número de los dientes y dedos de los animales.

Durante el siglo XVIII y los comienzos del XIX se realizaron numerosos estudios de anatomía comparada en los que se intentaba percibir las similitudes existentes entre diversos animales. Destacaron en ellos el inglés Edward Tyson y el francés Georges Cuvier. Este último comprendió la relación existente entre las diferentes partes de un mismo animal, lo que hizo posible deducir la forma del animal completo a partir de un pequeño resto. Tal recurso constituye un factor decisivo para el estudio de los restos fósiles. El mismo Cuvier, con su Rercherches sur les ossements fossiles de quadrupèdes (1812; Investigaciones sobre los huesos fósiles de los cuadrúpedos), estableció el ámbito precursor de la ciencia que se ocupa del estudio de los fósiles, la paleontología.

Numerosos factores influyeron en la división de los biólogos, que se encuadraron en corrientes de opinión diversificadas y con frecuencia enfrentadas. Entre ellas se encontraban las afinidades anatómicas entre animales de diferentes especies -por ejemplo, la hallada por Tyson entre el hombre y el chimpancé-, la hipotética existencia de una jerarquía dentro de todos los seres vivos, que llevó al filósofo Gottfried Wilhelm Leibniz a predecir el hallazgo de formas de transición entre las plantas y los animales, y el hallazgo de fósiles de animales extinguidos. A este respecto, se distinguieron los catastrofistas, entre los que se encontraba Cuvier, quienes consideraban que eran las catástrofes naturales las que explicaban la fosilización de los animales, y los que, como Buffon, afirmaban que unos seres se habían transformado en otros debido a la influencia del hábitat, el clima o los alimentos.

Un paso adelante en la formulación de las ideas evolucionistas fue dado por el francés Jean-Baptiste de Monet de Lamarck, quien en su Philosophie zoologique (1809) afirmaba que el medio modifica directamente las plantas y animales sin sistema nervioso e indirectamente los animales inervados, a los que obliga a desarrollar determinados órganos, al tiempo que otros, por falta de uso, degeneran. Tales modificaciones debían transmitirse a la descendencia.

Finalmente, estas corrientes de pensamiento cristalizarían en las teorías de Charles Darwin, que publicó su libro On the Origin of Species by Means of Natural Selection (El origen de las especies) en 1859. En él razonó que, entre la enorme variedad que se aprecia dentro de una misma especie, el medio natural selecciona a aquellos individuos más aptos para la supervivencia, los cuales transmiten sus características a su descendencia. (Ver más)

Además del gran avance conceptual que significaron las teorías evolucionistas mantenidas por Darwin y otros naturalistas, como Alfred Russel Wallace, el siglo XIX fue fecundo para la biología en muchos otros campos. Se descartaron las ideas preformistas a la luz de los hallazgos del alemán Christian Heinrich Pander y del estoniano Karl Ernst von Baer en sus estudios sobre embriología. Se sentaron las bases de la teoría celular, según la cual todos los organismos están compuestos por células. Fue aplicada a las plantas por Matthias Jakob Schleiden y a los animales por Theodor Schwann. Rudolf Virchow afirmó que toda célula proviene de una célula e impulsó la patología celular al relacionar algunas enfermedades con procesos celulares anormales. Por su parte, Hugo von Mohl descubrió la existencia en la célula de un núcleo y de un protoplasma. Asimismo se estudió el proceso de la mitosis, por el que una célula se divide en dos, en animales (Walther Flemming) y plantas (Eduard Strasburger).

El zoólogo alemán Hermann Fol describió el proceso de fecundación del óvulo por el espermatozoide y el citólogo belga Edouard van Beneden el de la meiosis, en el que se produce la división de una célula para formar los gametos (espermatozoides en el macho y óvulos en la hembra). Otro fundamental avance en el campo de las ciencias biológicas lo supuso el trabajo de Louis Pasteur, quien demostró el papel desempeñado por los microorganismos en el desarrollo de enfermedades infecciosas y realizó estudios sobre la fermentación, a partir de los cuales Eduard Buchner logró aislar una de las enzimas implicadas en el proceso.

A pesar de que no serían valorados en su justa medida hasta el siglo XX, los trabajos del monje austriaco Gregor Johann Mendel constituyeron el núcleo a partir del cual se desarrolló la moderna genética. Trabajando con plantas de guisantes (chícharos o arvejas), llegó a descubrir las leyes según las cuales se transmiten a la descendencia los caracteres externos observables (tales como el color y forma de la semilla, flor, etc.).

Según los postulados de Mendel, existen determinadas unidades de información hereditaria concebibles como partículas físicas, en número de dos para cada carácter e individuo, de las cuales tan solo una se transmite a la descendencia, ya que se separan durante la formación de los gametos.

Biología contemporánea

Siglo XX. El empleo de instrumentos avanzados como el microscopio electrónico y de métodos de análisis químico y físico de creciente sensibilidad y exactitud dio lugar a que la investigación biológica en el siglo XX alcanzara el nivel molecular. Una vez proyectada la teoría cromosómica de la herencia, en la que se ligaban las investigaciones de Mendel con los estudios celulares que mostraban el comportamiento de los procesos de división, se establecieron las bases de la genética molecular. Esta disciplina estudia el material que integra los cromosomas y el modo en el que la información contenida en ellos se hace efectiva en los procesos de constitución de la estructura de cada individuo. Se descubrió que una sustancia componente de los cromosomas, el ácido desoxirribonucleico (ADN), cuya estructura de doble hélice fue descrita por los investigadores James Watson y Francis Crick, contiene la información hereditaria. El grado de evolución de la investigación biológica ha permitido establecer el código mediante el que se almacena la información, los procesos que hacen que esa información se exprese y los lugares de la célula donde se efectúa.

La transición al siglo XXI. El campo de acción de las ciencias biológicas es, posiblemente, uno de los que mayor grado de replanteamiento experimentó en las últimas décadas del siglo XX. Por ello, las perspectivas de transición al siglo XXI presentaban una serie de caracteres centrados en la aplicación de las nuevas tecnologías al estudio de los seres vivos.

Una de las ciencias biológicas que mayores perspectivas de desarrollo ofreció fue la genética. En su esfera se ubica el Proyecto Genoma Humano, programa
de colaboración biológica internacional cuyo objetivo es el de codificar la información genética del ser humano en su totalidad.

La aplicación de técnicas de ingeniería genética como la del ADN recombinante al conjunto de aproximadamente cien mil genes del ser humano ofrece dos grandes áreas de aplicación: la del desarrollo de vacunas y fármacos recombinantes y la de la denominada terapia génica. El primer campo de aplicación permite la obtención en cantidades en principio ilimitadas de productos génicos que, obtenidos de otros organismos, comportan riesgos de alteración e infección. Entre los productos génicos de
aplicación terapéutica cabe citar la insulina, para la terapia de la diabetes; la hormona del crecimiento, para combatir el enanismo; los factores de coagulación para el tratamiento de la hemofilia, y los interferones, utilizados como antivirales y antitumorales.

Por otra parte, la terapia génica consiste en el uso de secuencias de ADN como medicamentos, incorporando nuevos genes o bloqueando otros en determinadas células, de modo que puedan evitarse o tratarse diversas enfermedades, tanto hereditarias como adquiridas.

Otra disciplina biológica de gran proyección en la transición al siglo XXI es la biotecnología vegetal. En este contexto son numerosas las experiencias destinadas a crear principios vegetales que puedan tratar o servir como vacunas de ciertas enfermedades. Cabe citar, a modo de ejemplo, los resultados positivos obtenidos con un principio activo extraído del tejo (Taxus baccata), el taxol, en el tratamiento de ciertos tipos de cáncer.

El potencial y la importancia de la pluralidad de especies vegetales y animales quedaron reconocidos en la década de 1990 cuando, en el marco de la Cumbre de la Tierra celebrada en Río de Janeiro en 1992, se firmó el Tratado Internacional sobre Biodiversidad, que otorgaba el valor y la potencial utilidad que presenta el conjunto de los seres vivos.

Entre los más significativos avances de las ciencias biológicas cabe citar, asimismo, la consecución de la clonación de un mamífero, la oveja Dolly, creada mediante manipulación genética de embriones en el Instituto Roslin de Edimburgo, Reino Unido, en 1996. Tal experiencia abría paso a la posibilidad de clonación humana que, sin embargo, quedó sujeta a restricciones mediante acuerdos internacionales.

A este respecto cabe destacar la importancia creciente de la bioética, disciplina dentro de la cual se engloban todas las cuestiones relacionadas con la investigación biológica que pueden tener repercusiones morales o éticas, tales como la citada clonación humana, la terapia génica sobre células embrionarias o la congelación de embriones.